Arweave 永久保存 + AO 超並列コンピュータ：データコンセンサスインフラの構築

Web3 の最も重要な特徴の一つは、ユーザーが自分のデータを制御できることです。これは Web2 とは大きく異なり、Web2 ではインターネットの巨人がユーザーデータを制御しています。現在、BTC によって開発されたブロックチェーン技術は、従来の銀行やインターネットバンキングなどの仲介者の制御から私たちを解放し、ユーザーが自分の電子現金を制御し、ピアツーピアで取引できるようにしています。ETH やその他のスマートコントラクトのパブリックチェーンは、ユーザーが自分で制御し、さまざまな契約やデリバティブ資産をピアツーピアで取引できるようにします。

しかし、金融資産以外にもインターネット上には他の種類のデータ資産が存在し、これらの資産にはまだユーザーが自分で制御し、ピアツーピアで取引できる成熟したソリューションがありません。そのため、現在の Web3 のユーザーは自分のデータを完全に制御できていません。これは、データの権利確定のためのインフラが不足しているためです。ユーザーが自分のデータを掌握できるようにするためには、データの権利確定を実現する必要があります！データの権利確定を実現するためには、データが合意に達する必要があります。データの状態は動的と静的に分かれているため、データが合意に達するためには、伝送端と保存端の両方で合意が必要です。これにより、データ資産の合意が確立され、データの権利確定が可能になります。

データは合意に達して初めて権利確定が可能であり、権利確定がなければデータの交換や取引が生まれません。データは交換や取引が生まれて初めて価値を示し、さらに価値のあるインターネットを生み出します。Web2 ではなぜ深刻なデータ孤島現象が発生するのか、その重要な理由の一つはデータに権利確定がないからです。そして、Arweave の永久保存 + AO 超並列コンピュータの登場は、この状況を変える可能性があり、データの保存と伝送の両端で合意を達成する手助けをすることが期待されています。以下の図を参照してください：

Arweave の永久保存は数年の発展を経て、データ保存の合意を実現しました。（注：この分野に関する詳細な情報はインターネット上に多くありますので、ここでは詳しく説明しません） ここでは、AO 超並列コンピュータがどのように伝送端で合意を達成するかに重点を置いて説明します（注：AO に関する多くの研究記事では、AO がプロセスの全息状態を Arweave に保存することが言及されていますが、具体的にどのように実現されているのか、ほとんどの文献では具体的な詳細が明確にされていないため、ここで大まかな実現の道筋を説明したいと思います）。

伝送端で合意を達成するためには、データの完全性、一貫性、検証可能性、伝送効率を保証する必要があります。紹介を始める前に、AO の経済モデルの設計原則を紹介します。これにより、私たちはトップダウンの設計の観点から AO がどのようにデータの安全性を保証しているかを理解できます。AO のホワイトペーパーには次のような一節があります。要約すると：

ビットコイン、イーサリアム、ソラナなどのブロックチェーンネットワークの典型的な経済モデルは、希少なブロックスペースの購入の概念を中心に展開されており、安全性は副産物として補助されています。ユーザーは取引手数料を支払い、マイナーや検証者に取引をブロックチェーンに組み込むように促します。しかし、このモデルは本質的にブロックスペースの希少性に依存して手数料収入を推進し、これがネットワークの安全性に資金を提供します。ビットコインの安全性の枠組みの下では、基本的にブロック報酬と取引手数料に基づいており、ブロック報酬が消失し、取引スループットが無限に拡張可能であるという仮定のシナリオを考えます。この場合、ブロックスペースの希少性は効果的に相殺され、最低限の取引手数料が発生します。したがって、ネットワーク参加者が安全性を維持するための経済的動機は大幅に低下し、取引が潜在的な安全脅威に対して脆弱性を増すことになります。ソラナは実際にこの理論モデルを示し、ネットワークのスケーラビリティが増加するにつれて、手数料収入が相応に減少することを示しています。大量の取引手数料がない場合、安全資金の主要な供給源はブロック報酬です。これらの報酬は本質的にトークン保有者への課税として現れ、トークンを自らステーキングする人々の運営コストとして現れたり、ステーキングを放棄した人々のネットワーク内の所有権の割合が徐々に希薄化する形で現れます。以前に、私たちはネットワーク内の安全メカニズムをサポートするために、$AO トークンが経済的価値の統一表現として必要であることを提案しました。

この一節から、AO の経済モデルが他の主流のブロックチェーンの経済モデルと顕著に異なることがわかります。AO の経済モデルはネットワークの安全性を保護することを主眼としており、非金融データ資産の特性により、基盤となるインフラの安全性を保証する必要があります。また、効率も保証する必要があります。

非金融資産のデータタイプは多様であり、各データの取引シーンはシステムの安全性、スケーラビリティ、タイムリー性などの要求が異なります。これにより、AO ネットワークの安全モデルは柔軟でなければならず、従来のブロックチェーンのように一律の合意メカニズムを採用して安全性を保証することはできません。もし AO がそのような安全モデルを採用した場合、一方では計算資源の大幅な浪費を引き起こし、もう一方では AO システムのスケーラビリティに深刻な影響を与えることになります。

したがって、AO は異なるデータタイプ、データ価値に基づいて、顧客が自ら安全メカニズムをカスタマイズできるようにすることができます。この中で経済モデルが重要な調整役割を果たします。簡単に言えば、高価値データは伝送中に高レベルの安全メカニズムをカスタマイズでき、低価値データは安全コストが低い安全モデルをカスタマイズできます。これにより、一方では計算資源を節約でき、もう一方では異なるデータカテゴリの安全要求に適応できます。ここまで分析すると、なぜイーサリアム、ビットコイン、ソラナなどのブロックチェーンが Web3 のデータ伝送にあまり適していないのかがわかります。彼らの安全モデルは統一されており、柔軟にカスタマイズされていないため、これは非金融データ資産の伝送特性にそぐわないのです。以下では、AO の経済モデルと安全モデルの相互調整の詳細を深く分析します。

1、データの一貫性、完全性、検証可能性を保持する：

a、技術的保障：AO 超並列コンピュータにおいて、メッセージの伝達メカニズムは核心的な構成要素であり、異なる計算ユニット（CU、SU など）間の有効な通信と協力を保証します。以下はメッセージ伝達の主要なプロセスです：

メッセージ生成：ユーザーまたはプロセスがメッセージを作成して相互作用のリクエストを開始します。これらのメッセージは AO プロトコルで定められた形式に従う必要があり、ネットワーク内で正しく伝送および処理されるようにします。

信使ユニット（MU）の受信と転送：信使ユニット（MU）は、ユーザーまたはプロセスが生成したメッセージを受信し、それをネットワーク内の適切な SU ノードに中継します。MU はメッセージのルーティングを管理し、正確に SU に到達することを保証します。このプロセスで MU はメッセージにデジタル署名を行い、データの完全性を保証します。

スケジューリングユニット（SU）の処理：メッセージが SU ノードに到達すると、SU はメッセージに一意の増分 nonce を割り当て、同一プロセス内での順序性を確保し、メッセージと割り当て結果を Arweave データ層にアップロードして永久保存します。

計算ユニット（CU）の処理：計算ユニット（CU）はメッセージを受信後、メッセージ内容に基づいて対応する計算タスクを実行します。計算が完了すると、CU は特定のメッセージ結果を持つ署名証明を生成し、それを SU に返します。この署名証明は計算結果の正確性と検証可能性を保証します。具体的な作業フローは以下の図の通りです：

💡（注：この画像は AO ホワイトペーパーからのものです）

さらに、AO 超並列コンピュータの核心原理は計算と合意を分離することです。AO 自体はメッセージ検証の問題を解決せず、すべてのプロセスの全息状態を Arweave に保存することで、すべてのメッセージと状態が検証可能であることを保証します。誰でも Arweave を通じてメッセージの一貫性を検証でき、誰でも AO メッセージの正確性に疑問を持つことができ、誰でも Arweave を通じて挑戦を起こしてメッセージを検証できます。これにより、AO は従来のブロックチェーンの束縛から解放されます。従来のブロックチェーンでは、すべてのノードの計算と検証が並行して行われるため、システムの安全性が強化されますが、計算資源を大幅に消費し、高いスケーラビリティを示すことができません。たとえば、イーサリアムシステムでは、どれだけ多くのノードを追加してもシステムの処理速度は著しく向上しません。しかし、AO のこの特性により、高度なスケーラビリティを持つことができ、さらにすべてのデータが検証可能であることを保証します。これは、検証コストをオフチェーンに移転しつつ、検証可能性を保証するという AO の設計の巧妙さです。

b、経済モデルの保障：上記のプロセスは AO 超並列コンピュータのメッセージ伝達の大まかな流れです。さらに、MU、SU、CU などの三種類のノードはすべて $AO をステーキングする必要があり、これらのノードで発生する可能性のあるさまざまな予期しない状況に対しても相応の解決策が提供されています。たとえば、MU がデジタル署名を行わなかったり、無効な情報に署名した場合、システムは MU のステーキング資産を削減します。MU が CU に無効な証明を提供した場合、システムは CU のステーキング資産も削減します。MU、SU、CU などのノードで発生するさまざまな問題に対して、AO ホワイトペーパーでは経済モデルに基づく解決策が設定されており、これによりこれらの三種類のノードが悪事を働かないように保証されています。さらに、AO 超並列コンピュータは、権益集合メカニズムを通じて MU が複数の CU の証明を集合させることを許可し、情報伝達の完全性と信頼性を確保します（具体的なプロセスは AO ホワイトペーパー 5.6 AO sec 起源プロセスおよび 5.5.3 権益集合を参照）。

さらに、SIV 子質押合意メカニズムは、ユーザーが結果に対して合意または部分合意を達成することを許可します。クライアントは参加者または検証者の数を自ら設定でき、合意がコストや遅延に与える影響を制御できます。

以上のように、AO 超並列コンピュータは技術モデルと経済モデルの二つの方法を組み合わせてデータの完全性、一貫性、検証可能性を保証します。また、さまざまなデータの安全性が異なるため、AO は柔軟にカスタマイズ可能な安全モデルを提供します。

2、データ漏洩を防ぐ：

AO は経済的なステーキングモデルを導入することで、MU/SU/CU ノードに安全保障措置を強化するよう促し、安全レベル購入メカニズム、株式排他期間、株式時間価値などのメカニズムを通じてデータの安全性と柔軟性を保証します。大まかな状況は次の通りです：顧客は購入したメッセージに対して保険をかけることができ、この保険の価値はメッセージの価値、ステーキング者の期待収益率、メッセージの安全保障時間などの要因に関連しています。これにより、一方ではデータ伝送の安全が保証され、ステーキング者がより高い安全保証を提供する動機を持つことが促されます。もう一方では、メッセージ漏洩が発生した場合でも、メッセージ受信者の利益が保証され、メッセージの買い手と売り手が合意に達することができ、データ資産取引を促進します。

さらに、AO は PADO と提携し、ユーザーは PADO の zkFHE 技術を使用して自分のデータを暗号化し、安全に Arweave に保存することができます。また、Arweave も分散型であるため、単一障害点の発生を防ぐことができます。これらのメカニズムを通じて、データが伝送および保存の過程で十分に保護されることが保証されます。

3、データ伝送効率を保証する：

イーサリアムなどのネットワークとは異なり、後者の基盤層と各 Rollup は実際には単一のプロセスとして機能しますが、AO は任意の数のプロセスを並行して実行することをサポートし、計算の検証可能性を保持します。さらに、これらのネットワークはグローバルに同期した状態で動作しますが、AO プロセスは独立した状態を維持します。この独立性により、AO プロセスはより多くの相互作用を処理し、計算のスケーラビリティを維持できるため、高性能と信頼性を必要とするアプリケーションに特に適しています。

さらに、AO 上のプロセスは Arweave に全息投影でき、Arweave 上のメッセージログを通じて AO プロセスを逆にトリガーできます。単一のプロセスに中断が発生した場合、Arweave を通じてプロセスをすぐに再起動できるため、一方では単一障害点の発生を防ぎ、もう一方では最短時間でプロセスの状態を回復し、メッセージ伝送の効率を保証します。

この記事では、AO がどのように伝送端でメッセージ伝送の完全性、一貫性、検証可能性、効率性、漏洩防止などを保証するかを詳しく説明しました。これらの側面がすべて保証されると、伝送端でデータの合意が達成されます。そして、保存端では Arweave が数年間運営されており、データの永久保存を実現し、保存端での合意を保証しています。したがって、Arweave の永久保存 + AO 超並列コンピュータというこのソリューションは、大量のデータが保存と伝送の両端で合意を達成する問題を解決する可能性があります。

この問題を解決できれば、革命的な変化がもたらされます。膨大な非金融データ資産が合意に達し、データ資産の権利確定を大幅に加速し、Web3 のデータ資産権利確定の問題を解決する手助けができるでしょう。データ資産は権利確定されて初めて大量の経済活動を生み出し、真の価値のあるインターネットを実現することができます。

現在、BTC は電子現金の権利確定と取引の問題を解決し、私たち一人一人が電子現金を掌握できるようにしました。イーサリアムはスマートコントラクトとブロックチェーンを通じてさまざまな金融資産の権利確定と取引の問題を解決しました。そして、Arweave の永久保存 + AO 超並列コンピュータはデータ資産の権利確定と取引の問題を解決する手助けをすることが期待されています。もちろん、この記事ではデータ資産の合意という観点から説明しています。これはデータ資産の権利確定と取引の鍵です。個人的には、Arweave の永久保存 + AO 超並列コンピュータが BTC、イーサリアムと肩を並べ、良好な補完関係を形成し、Web3 の重要な問題を共同で解決し、私たちを価値のあるインターネットへと導くことが期待されます。以下の図を参照してください：

4、プロジェクトリスク：

• AO と Arweave の接続性：AO の超並列計算は Arweave に大きなスループットと挑戦をもたらし、メッセージが全息投影できなくなるか、他のシステムの不安定を引き起こす可能性があります。
• MU/SU/CU は AO システムの重要なノードであり、中心化の特徴が現れる可能性があり、腐敗を引き起こし、プロジェクトの不安定を招く可能性があります。AO の公式サイトが去中心化の評判評価システムを構築し、DAO メンバーが三種類のノードの優位性を評価できるようにし、三種類のノードに対して公平で公開された評価メカニズムと競争メカニズムを形成することを望みます。
• Arweave はデータの永久保存を主打ちしており、規模が拡大するにつれて、各国政府の監視に直面する可能性があります。公式が相応の戦略や解決策を持っているかどうかは不明であり、これらは今後の観察が必要です。
• 経済モデルの設計は検証が必要です：AO の安全モデルは経済モデルへの依存度が高く、AO は上記の技術手段を通じていくつかのデータの安全性を保証していますが、経済モデルがうまく機能しない場合、各ステーキングの安全性が低下し、データの安全性を保証できなくなります。AO の安全モデルは従来のブロックチェーンの安全モデルとは異なります。ブロックチェーンの核心原理は、攻撃者に高いコストを負わせて安全性を保証することです。具体的には、経済モデル、合意メカニズム、最長チェーン原則などを組み合わせ、数学的原理を通じて攻撃者の損失が収入を上回るように実現し、強力な安全保証を提供します。一方、AO の安全モデルの設計は従来の Web2 の安全モデルの設計原則と同じです。外部攻撃に対抗するために防御措置を強化し、防御措置の強さは AO 経済モデルを通じて調整され、各ステーキングノードが安全性を向上させるための動機と圧力を持つようにします。したがって、経済モデルの設計が不合理であれば、AO プロジェクトの実施にとって致命的な影響を与える可能性があります。

もちろん、以上は技術モデルや経済モデルの観点からの分析に過ぎません。プロジェクトの潜在能力を考慮するには、プロジェクトチームの技術力、総合的な背景、プロジェクトのエコシステムの状況、所属する分野や方向性の潜在能力など、さまざまな要因を考慮する必要があります。これらの側面については、今後も徐々に皆さんと一緒に議論していく予定です。